Ako presnejšie vyhodnotiť komplexný protipožiarny účinok protipožiarnych lepidiel simuláciou skutočných požiarnych scenárov 

Ohňovzdorné lepidlá zohrávajú kľúčovú úlohu v požiarnej bezpečnosti v mnohých oblastiach vrátane stavebníctva, elektroniky a dopravy. Presné vyhodnotenie komplexného protipožiarneho účinku protipožiarnych lepidiel je mimoriadne dôležité pre zaistenie bezpečnosti ľudských životov a majetku. Simulácia skutočných požiarnych scenárov na posúdenie výkonnosti protipožiarnych lepidiel môže realistickejšie odrážať ich správanie počas požiarov a poskytovať spoľahlivý základ pre výskum, vývoj, výrobu a aplikáciu protipožiarnych lepidiel.

Kľúčové parametre pre simuláciu požiarneho scenára

1. Miera šírenia plameňa

Rýchlosť šírenia plameňa je kritickým ukazovateľom na meranie rýchlosti rozvoja požiaru. Pri skutočných požiaroch je rýchlosť šírenia plameňa ovplyvnená viacerými faktormi vrátane horľavosti materiálov, rýchlosti vetra v prostredí a priestorovej štruktúry. ohňovzdorné lepidláIch schopnosť zabrániť šíreniu plameňa priamo súvisí s tým, či je možné požiar účinne kontrolovať. V oblastiach s rýchlou rýchlosťou šírenia plameňa sa oheň môže v krátkom čase rýchlo rozšíriť a spôsobiť väčšie škody.

2. Rýchlosť uvoľňovania tepla

Rýchlosť uvoľňovania tepla sa vzťahuje na množstvo tepla uvoľneného spaľovaním materiálu za jednotku času. Vysoká rýchlosť uvoľňovania tepla môže viesť k rýchlemu zvýšeniu teploty v mieste požiaru, čo na jednej strane urýchľuje spaľovanie materiálu a na druhej strane spôsobuje vážne tepelné poškodenie personálu a zariadenia. Ak ohňovzdorné lepidlá dokážu účinne znížiť rýchlosť uvoľňovania tepla, môžu spomaliť aj intenzitu požiaru, čím sa získa viac času na evakuáciu personálu a záchranu požiarnikov.

3. Toxicita dymu

Pri požiaroch je dym jednou z hlavných príčin obetí. Dym obsahuje veľké množstvo toxických a škodlivých plynov, ako je oxid uhoľnatý a kyanovodík, ktoré môžu rýchlo spôsobiť otravu, kómu a dokonca smrť. Toxicita dymu, ktorý vzniká pri horení ohňovzdorných lepidiel, je dôležitým faktorom pri hodnotení ich komplexného protipožiarneho účinku. Ohňovzdorné lepidlá s nízkou toxicitou dymu pomáhajú zlepšiť mieru prežitia ľudí v požiaroch.

 

Simulačné experimentálne metódy

1. Experimenty so simuláciou rýchlosti šírenia plameňa

Môžu sa použiť malé horizontálne a vertikálne testovacie zariadenia na horenie. Pri horizontálnom teste horenia sa vzorka potiahnutá ohňovzdorným lepidlom umiestni horizontálne a zapáli sa na jednom konci. Rýchlosť šírenia plameňa sa vypočíta zaznamenaním času potrebného na to, aby sa čelo plameňa rozšírilo na určitú vzdialenosť na vzorke. Pri vertikálnom teste horenia sa vzorka vertikálne zavesí a zapáli sa zo spodného konca, aby sa pozorovalo šírenie plameňa smerom nahor. Okrem toho sa na simuláciu šírenia plameňa v scenároch bližších skutočným požiarom v budovách môžu použiť rozsiahle testovacie zariadenia na horenie, ako napríklad rohové testovacie zariadenia na horenie. Na zaznamenávanie procesu šírenia plameňa sa používajú vysokorýchlostné kamery a na presné meranie rýchlosti šírenia plameňa sa kombinuje technológia spracovania obrazu.

2. Experimenty s meraním rýchlosti uvoľňovania tepla

Kužeľový kalorimeter sa v súčasnosti široko používa. Na základe princípu spotreby kyslíka tento prístroj vypočítava rýchlosť uvoľňovania tepla meraním spotreby kyslíka počas horenia materiálu. Vzorka potiahnutá ohňovzdorným lepidlom sa umiestni do kužeľového kalorimetra a zapáli sa pod špecifickým tepelným tokom. Prístroj v reálnom čase zaznamenáva údaje, ako je koncentrácia kyslíka, koncentrácia oxidu uhličitého a strata hmotnosti, a vypočítava krivku zmeny rýchlosti uvoľňovania tepla v priebehu času. Okrem toho sa na simuláciu uvoľňovania tepla počas horenia viacerých kombinácií materiálov v skutočných požiaroch môžu použiť rozsiahle kalorimetrické testovacie zariadenia, ako napríklad nábytkové kalorimetre, čo poskytuje komplexnejšie vyhodnotenie tepelnej ochrany ohňovzdorných lepidiel v zložitých scenároch.

3. Experimenty na hodnotenie toxicity dymu

Posúdenie toxicity dymu je pomerne zložité a zvyčajne si vyžaduje kombináciu viacerých experimentálnych metód. Najprv sa na zachytenie dymu vznikajúceho spaľovaním ohňovzdorných lepidiel použije dymová komora a potom sa na vyhodnotenie toxicity dymu použijú pokusy na zvieratách alebo experimenty s cytotoxicitou. V pokusoch na zvieratách sú pokusné zvieratá vystavené dymovému prostrediu, aby sa pozorovali ich fyziologické reakcie a podmienky prežitia. V experimentoch s cytotoxicitou sa na bunky aplikujú extrakty dymu na detekciu indikátorov, ako je životaschopnosť buniek a apoptóza. Okrem toho možno predpovedať toxické riziko dymu analýzou zloženia a koncentrácie toxických plynov v dyme pomocou toxikologických modelov. Napríklad na kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu zložiek dymu sa používajú prístroje ako infračervená spektroskopia s Fourierovou transformáciou (FTIR) a plynová chromatografia s hmotnostnou spektrometriou (GC-MS) a komplexná toxicita dymu sa hodnotí kombináciou s údajmi o toxicite známych toxických plynov.

 

Testovacie normy a špecifikácie

1. Medzinárodné štandardy

Na medzinárodnej úrovni existuje séria vyspelých noriem pre simuláciu požiarnych scenárov a hodnotenie vlastností ohňovzdorných materiálov. Napríklad ISO 5658 – 2 Skúšky reakcie na oheň – Šírenie plameňa na zvislých konštrukciách – Časť 2: Skúšobná metóda na stanovenie príspevku výrobkov k šíreniu plameňa používa sa na hodnotenie šírenia plameňa; ISO 5660 – 1 Skúšky reakcie na oheň – Uvoľňovanie tepla, tvorba dymu a miera straty hmoty – Časť 1: Rýchlosť uvoľňovania tepla (metóda kužeľového kalorimetra) špecifikuje metódu merania rýchlosti uvoľňovania tepla; ISO 19700 Požiarne bezpečnostné inžinierstvo – Príručka pre posudzovanie toxických rizík poskytuje usmernenie pre hodnotenie toxicity dymu.

2. Domáce normy

Čína tiež sformulovala zodpovedajúce národné normy. Napríklad GB/T 2408 – 2021 Plasty – Stanovenie správania sa pri horení – Horizontálne a vertikálne metódy používa sa na testovanie horľavosti a rýchlosti šírenia plameňa materiálov; GB/T 16172 – 2007 Skúšobná metóda pre rýchlosť uvoľňovania tepla stavebných materiálov je v súlade s medzinárodnými normami a štandardizuje meranie rýchlosti uvoľňovania tepla; GB/T 20285 – 2006 Stupeň toxického nebezpečenstva dymu generovaného materiálmi stanovuje metódy klasifikácie a hodnotenia toxicity dymu vznikajúceho pri spaľovaní materiálov. Pri hodnotení komplexného ohňovzdorného účinku ohňovzdorných lepidiel sa musia experimentálne operácie a spracovanie údajov vykonávať v prísnom súlade s týmito normami, aby sa zabezpečila presnosť a porovnateľnosť výsledkov.

 

Spracovanie a analýza údajov

Po dokončení rôznych simulačných experimentov je kľúčové vedecké spracovanie a analýza zozbieraných údajov. V prípade údajov o rýchlosti šírenia plameňa je možné vyhodnotiť stabilitu schopnosti ohňovzdorného lepidla inhibovať šírenie plameňa štatistickým výpočtom priemeru a štandardnej odchýlky za rôznych testovacích podmienok. V prípade údajov o rýchlosti uvoľňovania tepla sa analyzujú čas a veľkosť vrcholu rýchlosti uvoľňovania tepla, ako aj celkové uvoľnenie tepla, aby sa určil účinok ohňovzdorného lepidla na spomaľovanie horenia a jeho schopnosť oddialiť rozvoj požiaru. Pri hodnotení toxicity dymu sa vytvára komplexný model hodnotenia toxicity kombináciou výsledkov experimentov na zvieratách, experimentov s cytotoxicitou a analýzy chemického zloženia na kvantifikáciu toxického rizika dymu. Porovnaním údajov rôznych vzoriek ohňovzdorných lepidiel za rovnakých simulovaných scenárov požiaru je možné intuitívne porovnať ich komplexné ohňovzdorné účinky, čo poskytuje dátovú podporu pre výber ohňovzdorných lepidiel s vynikajúcim výkonom.

záver

Simuláciou kľúčových parametrov v skutočných požiarnych scenároch, ako je rýchlosť šírenia plameňa, rýchlosť uvoľňovania tepla a toxicita dymu, a kombináciou zodpovedajúcich experimentálnych metód, testovacích noriem a vedeckého spracovania a analýzy údajov sa dosahuje komplexný protipožiarny účinok... ohňovzdorné lepidlá je možné presnejšie a komplexnejšie vyhodnotiť. To nielen pomáha výrobcom ohňovzdorných lepidiel zlepšiť výkonnosť výrobkov, ale poskytuje to aj spoľahlivý technický základ pre príslušné odvetvia pri výbere a aplikácii ohňovzdorných lepidiel, čo má veľký význam pre zlepšenie celkovej úrovne požiarnej bezpečnosti. V budúcnosti sa s neustálym prehlbovaním výskumu v oblasti požiarnej vedy a neustálym vývojom testovacích technológií metódy hodnotenia výkonnosti ohňovzdorných lepidiel prostredníctvom simulovaných požiarnych scenárov stanú dokonalejšími a presnejšími.

Viac informácií o tom, ako presnejšie vyhodnotiť komplexný protipožiarny účinok protipožiarnych lepidiel simuláciou skutočných požiarnych scenárov, nájdete na stránke DeepMaterial na adrese https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ pre viac informácií.